Lisätietoa aiheesta

Kehityksellinen koordinaatiohäiriö (DCD) ja visuaalinen hahmottaminen

Lisätietoa aiheesta

15.3.2024

Kati Rantanen

Visuaalisella hahmottamisella tarkoitetaan yleisesti näköaistiin perustuvaa aistitiedon käsittelyä, suunta- ja tilasuhteiden ymmärtämistä sekä kykyä havaita osa-kokonaisuussuhteita.
Käsitettä visuaalinen hahmottaminen saatetaan toisinaan käyttää synonyyminä avaruudelliselle hahmottamiselle eli spatiaalisille taidoille (visuospatial skills).
Kyse on aistimuksen eli aistihavainnon jälkeen tapahtuvista prosesseista, jolloin olennaista on erottaa aistihavainto (sensation) sen jälkeen syntyvästä merkityksen ja tulkinnan liittämisestä siihen eli visuaalisesta hahmottamisesta (perception).
Visuaalisista prosesseista voidaan erottaa visuaalinen vastaanotto (input) eli ärsykkeiden tarkka vastaanotto visuaalisesta tuottamisesta (output), joka tarkoittaa aktiivista visuaalisen tiedon integrointia kontekstiin ja toimintaan.
Myös suurin osa motorisista toiminnoista tapahtuu näönvaraisesti ohjattuina tai etenee visuaaliseen palautteeseen nojautuen.
Näköinformaation käsittely tapahtuu aivokuoressa kahdessa ratajärjestelmässä:
1. ventraalisessa, jossa radan hermoverkot huolehtivat nähtyjen objektien tunnistamisesta (esineiden, kasvojen, muotojen, symboleiden) ja myös erilaisista suunnista
2. dorsaalisessa, jossa radan hermoverkot vastaavat visuomotorisesta koordinaatiosta, visuospatiaalisista taidoista (mm. liikkeen suunta ja tarkkuus, tilasuhteiden hahmottaminen) sekä tarkkaavuuden säätelystä (valikoiva visuaalinen tarkkaavuus, kuvio-taustaerottelu).
Visuaalisia prosesseja voidaan tarkastella Warrenin «Warren M. A hierarchical model for evaluation and treatment of visual perceptual dysfunction in adult acquired brain injury, Part 1. Am J Occup Ther 1993;47(1):42-54 »1, (kuva «Warrenin visuaalisten taitojen hierarkkinen malli»1) alun perin aikuisten aivovammoihin esittämän visuaalisten taitojen hierarkkisen mallin avulla. Tämän hierarkian mukaan alemman tason perustaidot ovat edellytys ylemmän tason kompleksisille taidoille. Voidaan ajatella, että mitä ensisijaisemmasta taidosta on kysymys, sitä laajemmalle sen vaikutukset ulottuvat. Ylemmän tason ongelmat voivat olla seurausta tai heijastusta alemman tason ongelmista, mutta ei toisinpäin.

Hierarkian alimmalle tasolle kuuluvat näkökyky, silmänliikkeet ja näkökentät, sillä ne ovat edellytys visuaalisen tiedon onnistuneelle prosessoinnille. Tämä taso mahdollistaa visuaalisen syötteen (input) näköaivokuorelle.
- DCD:hen liittyy vaikeuksia tahdonalaisten silmänliikkeiden säätelyssä (okulomotorisessa kontrollissa) ja katseen käytössä, kuten katseen kohdistamisessa, (d = 1,11; 95 % luottamusväli 0,47–1,75) mutta heterogeenisyys on suuri (I² = 79,1 %) «Adams IL, Lust JM, Wilson PH, ym. Compromised motor control in children with DCD: a deficit in the internal model?—A systematic review. Neurosci Biobehav Rev 2014;47():225-44 »2, «Pinero-Pinto E, Romero-Galisteo RP, Sánchez-González MC, ym. Motor Skills and Visual Deficits in Developmental Coordination Disorder: A Narrative Review. J Clin Med 2022;11(24): »3, «Hypoteesejä kehityksellisen koordinaatiohäiriön (DCD) taustamekanismeista»1.
Toisella tasolla visuaalisen etsinnän ja tarkkaavuuden avulla poimitaan ympäristön jatkuvasta ärsyketulvasta tavoitteen ja toiminnan kannalta olennainen tieto. Tähän liittyy sekä tahattomia ja tahdonalaisia tietoa valikoivia prosesseja. Visuaalisen tarkkaavuuden lisäksi etenkin inhibition häiriökontrolli liittyy keskeisesti tämän tason prosessointiin, sillä sen avulla ärsykkeistä pystytään ehkäisemään epäolennaiset ja toimintaa häiritsevät.
- DCD:ssä tason 1 vaikeudet tahdonalaisten silmänliikkeiden säätelyssä ja katseen käytössä näyttävät tutkimusten perusteella korostuvan tilanteissa, joissa vaaditaan tarkkaavuuden kognitiivista kontrollia kuten inhibitiota tai tarkkaavuuden siirtämistä «Adams IL, Lust JM, Wilson PH, ym. Compromised motor control in children with DCD: a deficit in the internal model?—A systematic review. Neurosci Biobehav Rev 2014;47():225-44 »2.
- Inhibitorisen kontrollin vaikeudet ovat efektikooltaan suuria (d = 0,80; 95 % luottamusväli 0,55–1,04) ja häiriökontrollin osalta kohtalaisia (d = 0,38; 95 % luottamusväli 0,12–0,64) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4, «Kehityksellinen koordinaatiohäiriö (DCD) ja toiminnanohjaus»2.
- Visuaalisen tarkkaavuuden vaikeuksia on raportoitu systemaattisessa katsauksessa lapsilla, joilla DCD «Lachambre C, Proteau-Lemieux M, Lepage JF, ym. Attentional and executive functions in children and adolescents with developmental coordination disorder and the influence of comorbid disorders: A syste»5.
Kolmas taso sisältää visuaalisen tunnistamisen ja avaruudellisen hahmottamisen eli merkityksen antamista nähdylle. Visuaalinen täydentäminen tai hahmon sulkeutuminen (visual closure) liittyy sekundaarisen näköaivokuoren toimintaan, ja sen avulla pystymme tunnistamaan epätäydellisiä tai vain osittain näkyvissä olevia tuttuja objekteja. Tilanne, konteksti ja yksilön kyky muodostaa mielikuvia tukevat osaltaan tunnistamista. Avaruudellisen hahmottamisen avulla tunnistetaan esineitä eri suunnista ja niiden liikkuessa sekä pystytään arvioimaan ja analysoimaan esimerkiksi esineiden syvyyttä, etäisyyksiä, kokoa tai liikkumisnopeutta.
- DCD-ryhmässä on todettu
  - selkeitä ja efektikooltaan suuria vaikeuksia syvyyden hahmottamisessa (d = 3,70; 95 % luottamusväli 2,65–4,76) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4
  - efektikooltaan kohtalaisia vaikeuksia visuaalisessa hahmottamisessa ilman motorista vaatimusta (esim. hahmon sulkeutuminen, kuvio-taustaerottelu, efektikoko r = 0,43) «Wilson PH, McKenzie BE. Information processing deficits associated with developmental coordination disorder: a meta-analysis of research findings. J Child Psychol Psychiatry 1998;39(6):829-40 »6
  - efektikooltaan pieniä vaikeuksia objektin tai kohteen havaitsemisessa ilman motorista komponenttia (d = 0,39; 95 % luottamusväli 0,08–0,70) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4.
Hierarkian korkeinta tasoa edustaa visuaalinen päättely ja muisti, jotka ovat myös hyvin herkkiä prosesseja häiriintymään alempien tasojen ongelmista. Tähän tasoon viitataan myös käsitteillä visuaalisen prosessoinnin organisaatio tai visuaalinen kognitio, jolloin korostetaan havainto- ja hahmottamistoimintojen toiminnallista käyttöä.
- DCD:ssä on osoitettu olevan vaikeuksia myös kompleksisemmassa visuaalisessa prosessoinnissa ja päättelyssä «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4, kuten
  - visuospatiaalisessa integraatiossa (d = 0,92; 95 % luottamusväli 0,27–1,58) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4
  - visuaalisten havaintojen prosessoinnissa, joka edellyttää motoriikkaa (d = 0,76; 95 % luottamusväli 0,50–1,02) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4
  - monimutkaisessa visuaalisessa hahmottamisessa, jossa motoriikka mukana (esim. kopiointi, rakentelu, kokoaminen) (efektikoot r = 0,50, r = 0,55) «Wilson PH, McKenzie BE. Information processing deficits associated with developmental coordination disorder: a meta-analysis of research findings. J Child Psychol Psychiatry 1998;39(6):829-40 »6
  - ei-kielellisessä (suoritus) ÄO:ssa (d = 0,63; 95 % luottamusväli 0,24–1,01), kuitenkin visuaalisen oivaltavan päättelysuoriutumisen osalta efektikoko jää pieneksi ja ei-merkitseväksi (d = 0,28; 95 % luottamusväli -0,25–0,81) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4
  - prosessointinopeudessa, joka niin ikään edellyttää visuaalista hahmottamista ja visuomotoriikkaa (d = 0,81; 95 % luottamusväli 0,25–1,36) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4
  - visuaalisessa työmuistissa (d = 0,79; 95 % luottamusväli 0,55–1,02) «Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front P»4 ja visuospatiaalisessa muistissa (välitön ja viivästetty, efektikoko r = 0,36) «Wilson PH, McKenzie BE. Information processing deficits associated with developmental coordination disorder: a meta-analysis of research findings. J Child Psychol Psychiatry 1998;39(6):829-40 »6.
Visuaalisten prosessien hierarkkisuus heijastuu taitojen kliiniseen arviointiin: ylimmän tason vaikeuksien tai heikon suoriutumisen perusteella ei voi päätellä, minkälainen (minkä tason) visuaalisen hahmottamisen vaikeus heikon suoriutumisen taustalla on. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että heikko suoriutuminen kompleksisissa, havainnon organisointia ja visuaalisia osatoimintoja integroivissa rakentelu- tai kopiointitehtävissä ei kerro vielä siitä, millaisia (ts. minkä tason) visuaalisen hahmottamisen vaikeuksia taustalla on. Arvioinnissa pitää tällöin tarkistaa myös alimpien tasojen toiminnot (näkökyvyn lisäksi tunnistus- ja tarkkaavuustoiminnot). Vastaavasti visuaalisten taitojen kuntoutuksessa pitäisi varmistaa alimpien tasojen prosessien sujuminen ennen kuin lähdetään harjoittelemaan ylätason monimutkaisia taitoja.
Kuntoutuksen ja tukitoimien suunnittelussa painotetaan visuaalisen hahmottamisen toiminnallista näkökulmaa. Arjen toiminnoissa korostuu visuaalisen hahmottamisen dynaaminen luonne ja osa-alueista avaruudellinen eli spatiaalinen hahmottaminen (kyky hahmottaa kolmiulotteista tilaa ja etäisyyksiä). Tähän liittyy keskeisesti kyky kuvitella ja muokata tietoa mentaalisesti. «Uttal DH, Meadow NG, Tipton E, ym. The malleability of spatial skills: a meta-analysis of training studies. Psychol Bull 2013;139(2):352-402 »7
- Spatiaalisen hahmottamisen vaikeuksien ilmenemistä yksilön toiminnassa voidaan jäsentää ja kuvailla alla olevan Uttalin ja kumppaneiden «Uttal DH, Meadow NG, Tipton E, ym. The malleability of spatial skills: a meta-analysis of training studies. Psychol Bull 2013;139(2):352-402 »7 esittämän nelikentän avulla (kuva «Hahmottamisen taitoalueiden nelikenttä»2). Siinä hahmottamisen taitoalueita jaotellaan suhteessa kahteen ulottuvuuteen (pieneen tai suureen mittakaavaan), joilla molemmilla on kaksi tasoa (muuttumaton eli staattinen vs. muuttuva eli dynaaminen). Ensimmäisellä taitoalueella havainnon kohteena on pienessä mittakaavassa yksi staattinen asia (kuten kasvot, esine, kuva) ja tehtävänä on löytää tai tunnistaa se. Tehtävä monimutkaistuu, jos tarkastellaan edelleen yhtä kohdetta, mutta kokonaisuus muuttuu (esim. sijoitetaan palapelin paloja oikeille paikoille). Vastaavasti suuressa mittakaavassa havainnon kohteita voi olla useampia ja tehtävänä sijoittaa tai suhteuttaa niitä (esim. sijoittaa taulu seinälle). Haastavin ja arjessa hyvin tuttu spatiaalista hahmottamista edellyttävä tilanne muodostuu silloin, kun kohteita on useampia ja ne liikkuvat samanaikaisesti havaitsijan kanssa. Tällöin etäisyydet ja suhteet muuttuvat jatkuvasti (esim. jalkapallopelissä).
- Tätä nelikenttää voidaan hyödyntää kuvattaessa ja arvioitaessa visuaalisten hahmottamisvaikeuksien ilmenemistä lapsen tai nuoren arjen tilanteissa sekä yksilöllisen harjoittelun sisältöjä suunniteltaessa.

DCD:n oirekuva on visuaalisen hahmottamisen ja visuomotorisen integraation osalta heterogeeninen. Tutkijat ovatkin pyrkineet selvittämään DCD:n kliinisen oirekuvan perusteella alaryhmiä «Kehityksellinen koordinaatiohäiriö (DCD) ja alaryhmäluokittelu»3. Lähes kaikissa niitä selvittäneissä tutkimuksissa on johdonmukaisesti raportoitu alaryhmä, jota kuvaa laaja-alainen toimintahäiriö (ml. muissa kognitiivisissa toiminnoissa) sekä alaryhmä, johon liittyy ensisijaisesti visuaalisen hahmottamisen ja siihen perustuvien toimintojen vaikeuksia. Vaikuttaa siltä, että osalla lapsista, joilla on DCD, on ongelmia jo visuaalisten taitojen hierarkian alimmalla tasolla, kun taas osalla vaikeudet näkyvät ainoastaan monimutkaisimmissa visuaalisen tiedon organisointia ja integraatiota edellyttävissä suorituksissa.
Visuaalisen, etenkin visuospatiaalisen, hahmottamisen ja mielikuvien muodostamisen vaikeudet voivat heijastua oppimiseen ja erityisesti matemaattisten taitojen, kuten lukukäsitteen ja lukujärjestelmätiedon sekä geometristen taitojen oppimiseen «Fang X ym. Is Spatial Ability Related to Mathematical Ability: a Meta-Analysis. Educational psychology review 2020;32.1:113–155»8.
- Akateemisten vaikeuksien yhteen laskettua esiintyvyyttä ja laajuutta tarkastelevassa meta-analyysissa (k = 24) «Dionne E, Bolduc MÈ, Majnemer A, ym. Academic Challenges in Developmental Coordination Disorder: A Systematic Review and Meta-Analysis. Phys Occup Ther Pediatr 2023;43(1):34-57 »9 todettiin kouluikäisillä lapsilla, joilla oli DCD, olevan vaikeuksia erityisesti matematiikassa (89,5 %:lla, g = -1,199) sekä käsin kirjoittamisessa (84 %:lla, käsialan luettavuuden g = -1,312). Lukemisen osalta yhteen laskettua esiintyvyyttä ei voitu laskea, mutta kirjoittamisen nopeudessa (g = -0,931), kirjoittamisessa (g = -0,859) ja lukemisessa (g = -1,193) tuli esille myös vaikeuksia. Tutkimus korostaa oppimisvaikeuksien, etenkin matematiikan, arvioimisen tärkeyden lapsilla, joilla on DCD.

Kirjallisuutta

Warren M. A hierarchical model for evaluation and treatment of visual perceptual dysfunction in adult acquired brain injury, Part 1. Am J Occup Ther 1993;47(1):42-54 «PMID: 8418676»PubMed
Adams IL, Lust JM, Wilson PH, ym. Compromised motor control in children with DCD: a deficit in the internal model?—A systematic review. Neurosci Biobehav Rev 2014;47():225-44 «PMID: 25193246»PubMed
Pinero-Pinto E, Romero-Galisteo RP, Sánchez-González MC, ym. Motor Skills and Visual Deficits in Developmental Coordination Disorder: A Narrative Review. J Clin Med 2022;11(24): «PMID: 36556062»PubMed
Subara-Zukic E, Cole MH, McGuckian TB, ym. Behavioral and Neuroimaging Research on Developmental Coordination Disorder (DCD): A Combined Systematic Review and Meta-Analysis of Recent Findings. Front Psychol 2022;13():809455 «PMID: 35153960»PubMed
Lachambre C, Proteau-Lemieux M, Lepage JF, ym. Attentional and executive functions in children and adolescents with developmental coordination disorder and the influence of comorbid disorders: A systematic review of the literature. PLoS One 2021;16(6):e0252043 «PMID: 34086687»PubMed
Wilson PH, McKenzie BE. Information processing deficits associated with developmental coordination disorder: a meta-analysis of research findings. J Child Psychol Psychiatry 1998;39(6):829-40 «PMID: 9758192»PubMed
Uttal DH, Meadow NG, Tipton E, ym. The malleability of spatial skills: a meta-analysis of training studies. Psychol Bull 2013;139(2):352-402 «PMID: 22663761»PubMed
Fang X ym. Is Spatial Ability Related to Mathematical Ability: a Meta-Analysis. Educational psychology review 2020;32.1:113–155
Dionne E, Bolduc MÈ, Majnemer A, ym. Academic Challenges in Developmental Coordination Disorder: A Systematic Review and Meta-Analysis. Phys Occup Ther Pediatr 2023;43(1):34-57 «PMID: 35611495»PubMed